Prévention des traces d'écoulement dans le moulage par injection :causes, détection et solutions

Le moulage par injection est une méthode de fabrication populaire pour les pièces en plastique. Cette technologie est efficace pour la production en grand volume, tout en maintenant la répétabilité et la rentabilité. Cependant, tout écart dans l'outillage, les variables de processus et la qualité des matières premières entraîne divers défauts dans les pièces moulées. Une marque d'écoulement dans le moulage par injection est un défaut majeur qui influence la finition et l'attrait esthétique.

Comprendre la nature des repères d'écoulement peut vous aider à produire des pièces sans défaut, parfaitement conformes à vos spécifications de conception. Discutons donc en détail des types de marques d'écoulement, de leurs causes et des stratégies de prévention.

Qu'est-ce qu'un Flow Mark dans le moulage par injection ?

Les marques d'écoulement, également appelées lignes d'écoulement, sont des lignes ondulées, des stries ou des motifs développés à la surface de la matière plastique au cours du processus de moulage par injection. Bien qu'il n'affecte pas l'intégrité structurelle du matériau, il s'agit d'un défaut esthétique qui peut réduire l'attrait esthétique du produit, entraînant une qualité perçue et une acceptabilité moindre par le consommateur.

Les conduites d'écoulement suivent généralement la direction de l'écoulement de la matière fondue à l'intérieur de la cavité et se trouvent généralement près des portes ou autour des angles vifs. Cela indique un mauvais contrôle du processus, car il est causé par divers facteurs conduisant à des modèles d'écoulement inégaux du plastique fondu, entraînant un refroidissement incohérent.

Types de repères de flux de moulage par injection

Ces marques sur la surface des pièces/produits moulés peuvent être classées en différents types en fonction de leur apparence et de leur mécanisme de formation.

Discutons des vagues, des jets, des lignes de rayonnement, des bandes périodiques, des lignes de soudure et d'autres types de repères d'écoulement dans le moulage par injection.

Marques de flux de vagues

Il s’agit d’une traînée ondulée le long de la direction d’écoulement de la charge d’alimentation. Un refroidissement et une solidification plus rapides de la couche externe tandis que la couche interne s'écoule à l'intérieur du moule, résultant d'un refroidissement soudain au niveau des parois du moule ou d'une vitesse d'écoulement non uniforme, provoquent l'apparition de ce type de marque d'écoulement. Ces types de traces d'écoulement se trouvent généralement sur de grandes surfaces plates et brillantes, notamment les boîtiers électroniques et les panneaux intérieurs d'automobiles.   

Marques de jet

Il s’agit d’une petite traînée irrégulière en forme de serpent partant de la porte d’injection. Cela se produit lorsque le débit du fluide est trop élevé et devient turbulent, où la charge n’a pas suffisamment de temps pour se répartir uniformément. Les marques ressemblent à la projection de la charge fondue depuis la porte. On le trouve généralement dans les composants dotés de portes étroites suivies de larges ouvertures de cavité, tels que les connecteurs, les pare-chocs automobiles et les composants de précision.

Lignes de rayonnement

Ces lignes en forme d'anneau semblent rayonner vers l'extérieur depuis la porte d'injection comme des cailloux lâchés dans un étang. Cela est principalement dû au refroidissement inégal des différentes couches de la charge, car la couche touchant les parois refroidit et se solidifie plus rapidement que la couche interne.

Une température plus basse du moule, ainsi qu'une vitesse et un gradient de pression plus lents dus au canal, peuvent déclencher la création de lignes de rayonnement pendant le moulage par injection. Ces lignes sont créées sur des pièces avec une porte centrale avec un flux de plastique rayonnant vers l'extérieur, qui comprend des pièces circulaires ou radiales telles que des couvercles de bouteilles, des boîtiers ronds et des moyeux d'engrenages.

Marques de flux de type nuage

Il s'agit de lignes striées ou de taches troubles ou laiteuses formées principalement en raison de propriétés de matériaux incohérentes et contaminées, d'un mauvais mélange et d'une variation de température dans le moule. Ces patchs se trouvent principalement sur les pièces transparentes telles que les lentilles, les dispositifs médicaux, les diffuseurs de lumière et les caches d'écran.

Bandes périodiques ou rayures de tigre

Les bandes périodiques ou rayures tigrées font référence au motif cyclique de bandes alternées perpendiculaires à la direction du flux. Les bandes peuvent être différentes en termes de transparence, d'intensité de couleur ou de brillance. Cela se produit généralement en raison de l'instabilité de l'écoulement à l'état fondu, des fluctuations cycliques des paramètres d'injection et de l'interaction de la charge avec des additifs, notamment des charges et des colorants. Il est courant dans les pièces ayant un trajet d'écoulement plus long ou une variation d'épaisseur et utilisant une charge chargée ou pigmentée. Cela inclut des composants tels que des conteneurs à paroi mince, des pièces automobiles longues et des boîtiers colorés.

Ligne de soudure comme marques d'écoulement

Les lignes de soudure, également connues sous le nom de lignes de réparation ou de lignes de tricot, sont des types courants de défauts de surface apparaissant sous la forme d'une fine couture ou ligne visible à la jonction de deux fronts d'écoulement. Cela est plus fréquent dans les zones où le flux de plastique a contourné un obstacle, provoquant sa division et sa réintégration de l'autre côté. Une température ou une pression trop basse peut également entraver la bonne fusion entre les deux fronts d’écoulement, entraînant une faible liaison et la création de lignes de soudure.  

Les causes courantes des marques d'écoulement

Les causes des marques d'écoulement dans le moulage par injection sont liées à des erreurs de conception, de température d'alimentation, de variables de processus, d'emplacement des portes et des canaux et de la qualité des matières premières. Vous devez prendre en compte ces causes lors de la configuration de la machine de moulage par injection et de la gestion du processus.

Faible température du moule

La basse température du moule est liée à la viscosité du plastique fondu; cela réduit la fluidité. À mesure que la température varie, le matériau en surface se solidifie plus rapidement que le matériau au cœur. Ce refroidissement irrégulier provoque la formation de traces d'écoulement.

La section qui s'est refroidie plus tôt est plus sujette aux marques, comme la zone près de la porte. C'est pourquoi les moules sont souvent chauffés avant et après le processus d'injection à une certaine température.

Faible vitesse et pression d'injection

Une faible vitesse d'injection entraîne des différences dans le débit initial et la vitesse à laquelle il atteint le moule, ce qui modifie les schémas d'écoulement des couches fondues et forme des marques d'écoulement. De plus, il est important de maintenir la pression de maintien une fois le plastique injecté pour assurer l'homogénéité du flux.

De plus, une faible pression d'injection dans la machine conduit à un remplissage non uniforme de la cavité du moule et la matière injectée ne peut pas être compacte ou dense.

Taille de portail et de coulisse incorrecte

Si la porte et le canal sont plus fins que nécessaire, ils entraînent des problèmes de flux de matériaux. Les petites tailles augmentent le temps de remplissage du moule et une certaine quantité de matériau perd de la chaleur. Par conséquent, un canal étroit réduit la vitesse et la pression, formant finalement les conduites d'écoulement.

Un placement incorrect de la porte du moule peut également former des motifs ondulés sur la surface. Parce que cela affecte la répartition uniforme du matériau à l'intérieur de la cavité du moule.

Problèmes de qualité des matériaux

Les facteurs de qualité des résines brutes fondues, tels que les basses températures de fusion, la contamination des matériaux, l'humidité, une dispersion inadéquate des additifs et la présence de gaz volatils, peuvent également entraîner des traces d'écoulement.

Les impuretés ou les particules dégradées perturbent l'écoulement et le refroidissement uniformes. Ces irrégularités créent des stries ou des lignes à la surface de la pièce moulée.

Lubrification des moules

Un manque de lubrification à la surface des cavités du moule affecte la fluidité du matériau. Il ralentit le flux de fusion et répartit différents motifs. Par la suite, la machine de moulage par injection doit appliquer une pression d'injection plus élevée en raison d'un manque de lubrification.

Le réglage et les variables de l'équipement de moulage par injection provoquent également des lignes d'écoulement, telles qu'une faible température de la buse et du cylindre, un système de refroidissement inapproprié et des temps de cycle courts. Par conséquent, vous devez vérifier les paramètres de la machine et optimiser pour un moulage sans défaut.

Comment éviter les marques d'écoulement du moulage par injection ?

Pour éviter les traces d'écoulement dans le moulage par injection, vous devez adopter une approche proactive. Cela nécessite l'optimisation d'un moule à injection pour la fluidité, l'utilisation d'outils et de paramètres de moulage corrects, ainsi que l'amélioration des processus.

Examinons les stratégies courantes pour éviter les traces de coulée dans le moulage par injection.

• Augmenter la température du moule :  Maintenir une température de moule élevée et stable, ce qui améliore la fluidité de la charge fondue et limite la formation de conduites d'écoulement.
• Utiliser des boues froides :  Placez une boue froide devant la porte afin qu'elle puisse collecter le plastique froid et restreindre son entrée dans la cavité.
• Vitesse d'injection correcte : L'injection à grande vitesse permet de remplir le moule plus rapidement et de le solidifier uniformément. Par conséquent, augmentez-le après avoir analysé le scénario.
• Pression d'injection élevée :  Définir une pression d'injection élevée
• Placer la buse et fermer la porte : Un  La courte distance entre la buse d’injection de plastique et la porte ne permet pas au plastique fondu de refroidir rapidement. Alors, placez-les près les uns des autres.
• Appliquer une contre-pression :  L'application d'une contre-pression pendant le processus maintient un débit constant et une compacité du matériau fondu. Alors, augmentez-le selon les besoins.
• Conception correcte du moule : Optimisez les paramètres de conception des moules, tels que l'emplacement et la taille des portes, le système de glissières, ainsi que les bords et les coins, pour assurer la fluidité du plastique injecté.

Risque de traces d'écoulement et considérations liées à la conception du moule

La taille du canal et de la porte, leur emplacement, les bords tranchants de la cavité, l'épaisseur de la pièce, la ventilation, la texture des parois de la cavité et de nombreuses autres caractéristiques de conception du moule influencent les caractéristiques d'écoulement et la formation de lignes ou de marques visibles. Ainsi, la conception est une étape critique qui nécessite les considérations ci-dessus pour garantir un flux stable.

La liste ci-dessous présente les pratiques de conception et les considérations courantes pour éviter les défauts de moulage par injection des conduites d'écoulement.

Choisissez le bon type de moule et de matériau

Il existe de nombreux types de moules à injection, tels que les moules unifamiliaux, multifamiliaux, à canaux froids et à canaux chauds. Choisissez celui qui convient en fonction du type de plastique brut et des besoins de production. De plus, le matériau du moule doit être suffisamment solide pour résister aux contraintes thermiques élevées.

Sélectionnez le type, la taille et l'emplacement corrects de la porte

Positionnez la porte sur la section la plus épaisse de la pièce et choisissez le bon type de porte qui peut favoriser la fluidité. Par exemple, une vanne à obturateur peut offrir un contrôle précis. Parallèlement, la porte est plus large pour éviter toute restriction du débit souhaité.

Uniformité de l'épaisseur de la pièce

L'épaisseur de paroi uniforme dans la conception des pièces améliore l'écoulement fluide sans transition soudaine. Par conséquent, il est recommandé de limiter la variation d'épaisseur à ± 15 %, sauf si cela est absolument nécessaire.

Intégrer un système de ventilation approprié

Placez les évents le long d’un long chemin d’écoulement ou là où l’air est susceptible d’être emprisonné. Vous devez également utiliser plusieurs évents avec la profondeur et les tailles appropriées. L'intégration de micro-évents dans les broches d'éjection peut également aider les gaz à s'échapper facilement.

Utiliser des canaux de refroidissement

La répartition des canaux de refroidissement doit être uniforme sur toute la section transversale du moule. La taille des canaux doit être sélectionnée en fonction de la taille des pièces et des besoins de refroidissement. Vous pouvez exécuter des simulations thermiques sur les canaux du moule lors de la conception pour l'optimisation.

Choisissez la bonne texture pour les murs creux

Puisque l’extérieur de la pièce moulée est directement lié à la texture de la paroi creuse. La finition miroir rend les marques plus visibles, même si la fréquence de ligne d'écoulement est faible. Mais la texture mate peut cacher leur apparence.

Si vous êtes davantage intéressé par la conception de moules, lisez notre « guide de conception de moules à injection » détaillé, qui couvre ses différents aspects en détail.

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Comme nous l'avons expliqué dans cet article, la production de pièces en plastique exemptes de traces d'écoulement ou de tout autre défaut nécessite une manipulation minutieuse de chaque étape de moulage. Seules des capacités avancées de moulage par injection et une expertise professionnelle peuvent y parvenir. C'est pourquoi nous disposons d'équipements de pointe gérés par des experts en moulage par injection chez RapidDirect.

Nous prenons en compte la possibilité de marques, de projections, d'éclats, d'emballages et de tous autres défauts de moulage par injection du tout début de la conception du moule à la fin de la production. De plus, notre expérience dans ce secteur peut également vous aider à trouver des solutions à tous les défis qui pourraient survenir lors de l'exécution du processus.

Nos services de moulage par injection sont également flexibles en termes de volume de production et de lieux d'expédition. Pour connaître les prix, les délais de livraison et toute autre information, téléchargez votre conception et demandez un devis. Nous vous fournirons une estimation instantanée et précise.

FAQ

Comment identifier les marques de coulée de moulage de plastique

Vous pouvez identifier les pièces de moulage par injection des conduites d'écoulement par inspection visuelle ; ils apparaissent sous la forme de motifs ondulés, striés ou en forme d'anneau sur la surface.

Comment réduire les traces d'écoulement dans le moulage par injection

Pour réduire les traces d'écoulement, optimisez la conception du moule, la température du moule, la vitesse d'injection, la pression et le système de refroidissement. Assurer une contre-pression, une pression de maintien et une bonne qualité de l'alimentation fondue.

Comment réparer les conduites d'écoulement dans le moulage par injection

Pour réparer les lignes de moulage, vous devez corriger les erreurs de conception, de configuration de l'équipement de moulage, d'outillage, de variables d'injection, de température du moule et de qualité des matières premières.

Quelle est la cause première des traces d'écoulement dans les pièces moulées ?

La cause première des marques d'écoulement dans les pièces moulées est l'instabilité du remplissage et de la solidification, qui modifie les modèles d'écoulement et forme des marques ou des lignes.